RHINOS
RHeology of INertial particles by means of experimental Observations and numerical Simulations
Projektinformationen
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Vowinckel (DFG) and Prof. Pascale Aussillous (ANR)
Projektdauer: 3 Jahre, ab März 2022
gefördert von der ANR-DFG
Beschreibung des Projekts
Projektbeschreibung Die Gruppe RHINOS am Technischen Universität Dresden führt partikelaufgelöste Simulationen dichter partikelbeladener Suspensionen am Übergang zwischen viskosem und inertialem Regime durch. Der Übergang zwischen diesen beiden Regimen wurde jedoch noch nicht systematisch untersucht und ist daher nur unzureichend verstanden. Dies kann für die prädiktive Modellierung von Situationen problematisch sein, die für technische Praktiken und natürliche Strömungen mit Sedimenttransport relevanter sind. Darüber hinaus basierten die konstitutiven Gesetze zur Beschreibung partikelbeladener Suspensionsströmungsprozesse bisher hauptsächlich auf Untersuchungen dichter Suspensionen schwimmneutraler Partikel in entweder hochviskosen Scherströmungen oder bei viel größeren Strömungsgeschwindigkeiten, bei denen Trägheitseffekte die dominierende Rolle spielen. Das aktuelle Projekt zielt darauf ab, die Lücke in der Rheologie dichter Suspensionen beim Übergang zwischen dem viskosen und dem Trägheitsregime zu schließen. Die Kampagne würde hochaufgelöste Daten von laminaren druckgetriebenen Scherströmungen über ein idealisiertes Sedimentbett für einen weiten Bereich von Stokes-Zahlen als Verhältnis von konkurrierenden Trägheits- und viskosen Effekten liefern. Diese Daten werden verwendet, um bestehende zweiphasige Modellierungsansätze zu verbessern, die für makroskopische Sedimenttransportmodelle populär geworden sind.
Partikelaufgelöste Simulationen dichter Suspensionen
Mitarbeiter
Publikationen
C. Rettinger, S. Eibl, U. Rüde, B. Vowinckel (2022). Rheology of mobile sediment beds in laminar shear flow: Effects of creep and polydispersity. Journal of Fluid Mechanics, 932, A1 (PDF verfügbar).
B. Vowinckel, E. Biegert, E. Meiburg, P. Aussillous, É. Guazzelli. Rheology of mobile sediment beds sheared by viscous, pressure-driven flows. Journal of Fluid Mechanics, 921, A20, 2021 (PDF verfügbar).
C. Rettinger, S. Eibl, U. Rüde, S. Konidena, B. Vowinckel (2022). Comparative Study of the Rheological Behavior of Sheared Bi- and Polydisperse Sediment Beds via Fully Resolved Simulations. (IAHR, 2022).